Asociación Colombia para la investigación en Educación en Ciencias y Tecnología EDUCyT. Revista EDUCyT, 2013; Vol. 7, Junio – Diciembre, ISSN: 2215 - 8227
“LAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN EN EDUCACIÓN EN CIENCIAS EN
COLOMBIA”1
LINES OF RESEARCH IN SCIENCE EDUCATION IN COLOMBIA
Alfonso Claret Zambrano Ph D2,
Mg. Tatiana Iveth Salazar3,
Mg. Boris Fernando Candela 4,
Lic. Leidy Yurani Villa 5
RESUMEN
Este estudio se propone responder la pregunta ¿Cuál es el estatuto epistemológico
de la investigación en Educación en ciencias que ofrecemos en la nación, a través
de nuestros programas de investigación, en el periodo 2000-2011?. Para ello, se
estableció como hipótesis del studio que el conocer las hipótesis de investigación
desarrolladas por los profesores-investigadores, quienes direccionan los programas
de investigación permite construir la respuesta al problema en cuestión. Se utilizo
una metodología de perspectiva cualitativa/cuantitativa, desde el análisis de
contenido. Las unidades de análisis fueron extraidas de los documentos
provenientes de programs de investigación tales como: (i) Formación en
Investigación en Educación en Ciencias (ii) Divulgación y Validación de
Investigación en Educación en Ciencias (iii) Regulación y Orientación de la
Investigación en Educación en Ciencias. El ordenamiento conceptual de la
información permitió obtener las siete líneas de investigación que estructuran el
campo de la Educación en Ciencias en la Nación: La Relación del conocimiento
científico y el conocimiento común, La Enseñanza, Aprendizaje y Evaluación:
Metacognición, Cambio Conceptual, Resolución de Problemas, e Historia de las
ciencias, La relación entre la teoría y la práctica en las ciencias experimentales a
través del laboratorio escolar, Las nuevas tecnologías de la informática y la
comunicación y su relación con la educación en ciencias naturales. - Inteligencia
Artificial y Procesos de Razonamiento, Desarrollo Curricular en Ciencias Naturales,
1 Proyecto de Investigación Financiado por el Ministerio de Educación Nacional. Titulado:
“Establ eci mi ento del estado del arte de la investigación en educación en ciencias en Colombia, 2000-
2011”. Investigador Principal Alfonso Claret Zambrano. 2 Alfonso.za mbra no@ c orre ouni vall e.e du.c o, Instituto de Educación y pedagogía, Universidad del Valle. 3 tativsalo@hot mail .c om, Instituto de Educación y pedagogía, Universidad del Valle. 4 [email protected], Instituto de Educación y pedagogía, Universidad del Valle. 5 Leidyvilla01 0 @ hotmail .c om, Instituto de Educación y pedagogía, Universidad del Valle.
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Contextos culturales - Educación ambiental – Educación en Ciencias en Ambientes
no Convencionales y Conocimiento, Pensamiento y Formación del Maestro.
PALABRAS CLAVE: Campo de la Educación en Ciencias, Líneas de Investigación,
Programas de Investigación, Estatuto Epistemológico.
ABSTRACT
This study aims to answer the question: What is the epistemological status of
research in science education that we offer in the nation , through our research 79
programs in the period 2000-2011?. To this end, the studio hypothesized that
knowing the research hypotheses developed by the teacher-researchers, who
addressed the research programs can build the answer to the problem in question.
Methodology was used perspective qualitative / quantitative, from the content
analysis. The units of analysis were extracted from the documents and research
programs such as: (i) Training in Research in Science Education (ii) Dissemination
and Validation Research in Science Education (iii) Regulation and Guidance
Research in Education of Science. The conceptual ordering information yielded
seven research lines that structure the field of Science Education in the Nation: The
Relationship of scientific knowledge and common knowledge, Teaching, Learning
and Assessment: Metacognition, Conceptual Change, Resolution Problems, and
History of Science, the relationship between theory and practice in the sciences
through laboratory experimental school new information technologies and
communication and its relationship to science education. - Artificial Intelligence and
Reasoning Processes, Curriculum Development in Natural Sciences, Cultural
Contexts - Environmental Education - Science Education Unconventional
Environments and Knowledge, Thinking and Teacher Training.
KEYWORDS: Field of Science Education, Research lines, Research Programs,
Epistemological Statute.
1. INTRODUCCIÓN
El proyecto se propone elaborar el Estado del Arte de la actividad investigativa en
Educación en Ciencias realizada en Colombia en la primera década del siglo XXI, a
partir del levantamiento del mismo efectuado por iniciativa de Colciencias en asocio
con Socolpe en el año 2000. Durante el período 2000-2011 se han producido en
Colombia desarrollos importantes en los programas de formación de investigadores
en esta área, entre los que destaca la emergencia de programas de doctorado en
educación específicamente orientados hacia la Educación en ciencias naturales.
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Igualmente, las dinámicas en los contextos educativos nacional e internacional han
llevado a desarrollos normativos como los estándares básicos en competencias,
que han debido reflejarse en la investigación educativa realizada en Colombia. Por
ello, es conveniente efectuar un balance analítico de esta actividad, en sí misma y
en su relación con las prácticas educativas. Para este efecto, se propone estudiar
sistemáticamente la producción científica en este campo del conocimiento en el cual
se dan tres posturas diferentes: la Didáctica de las Ciencias, la Educación en
Ciencias y la Enseñanza de las Ciencias.En el caso de esta investigación los
fundamentos teóricos provienen del campo de la Educación en ciencias 80
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el país se han realizado estudios que pretenden establecer un estado del arte,
entre los que se destaca los trabajos de Hernández, 2000; Zambrano, 2003;
Valbuena 2012, además del realizado por la revista TEA en la apertura del doctorado
Interinstitucional en Educación. Sin embargo, estos estudios, valiosos en su
momento histórico, exigen ser constantemente actualizados por el progreso
constante de la producción del conocimiento en el campo de la Educación en
Ciencias.
El estudio de Hernández (2000), titulado “Aproximación a un estado del arte de la
educación en ciencias en Colombia”, es el resultado de una revisión de
investigaciones apoyadas por Colciencias entre 1988 a 1999 y algunos textos que
han sido el resultado de esas investigaciones y que están disponibles como libros y
artículos. Éste mostró la emergencia del constructivismo como el referente
epistemológico primordial en las investigaciones sobre Educación en Ciencias
realizadas en el país.
La obra colectiva “Educación y formación del pensamiento científico: Cátedra ICFES
Agustín Nieto Caballero” (Zambrano, 2003), representa el estado de la Educación
en Ciencias naturales en la educación superior. En este libro se reseñaron las líneas
de investigación hacia las cuales se orientaban las investigaciones en este campo
en el contexto internacional y nacional. Entre estas líneas sobresalen:
Concepciones alternativas, El cambio conceptual en las Ciencias, Dificultades de
aprendizaje, El pensamiento y la acción del docente, Resolución de Problemas,
Evaluación, Construcción del conocimiento escolar a partir del conocimiento del
estudiante y el conocimiento del estudiante en el contexto de la enseñanza,
aprendizaje, evaluación y cambio conceptual de las ciencias naturales a partir de la
historia y epistemología de los conceptos científicos de una disciplina, El laboratorio
como un campo de investigación emergente, La enseñanza de los conceptos
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científicos a través de tiras cómicas y La influencia en el aprendizaje del medio
cultural donde crece el estudiante.
El estudio “La Enseñanza de la Biología ¿un campo de conocimiento? Estado del
arte 2007-2008”; realizado por Valbuena, Correa y Amórtegui (2012), plantea como
líneas de investigación: las concepciones alternativas, trabajos prácticos, resolución
de problemas, naturaleza de las ciencias, relaciones CTS, relaciones historia-
epistemología y enseñanza, formación del profesorado, cuestiones axiológicas, la
evaluación y diseño curricular 81
La revista TEA Tecne, Episteme y Didaxis, UPN revista numero 3 ciencia y
tecnología (1998) con la instauración de los nuevos doctorados en educación en el
país, establece las líneas de investigación que conforman la formación doctoral
interinstitucional en el país, éstas son: Acciones de los maestros de ciencias:
creencias, roles y contextos en la enseñanza y el aprendizaje; Inteligencia artificial
y procesos de razonamiento; Resolución de problemas y enseñanza de las ciencias
naturales; Desarrollo y evaluación de los procesos de razonamiento complejo en
ciencias; Elaboración de los conceptos científicos y La relación entre el
conocimiento común y el conocimiento científico en el contexto de la enseñanza,
aprendizaje y cambio conceptual de las ciencias.
Habiendo transcurrido un tiempo considerable desde la publicación de estas
investigaciones, en el cual se han producido desarrollos institucionales y normativos
muy significativos en el sistema de educación del país y en el contexto internacional,
se hace necesario actualizarlas. Es decir, preguntarse de nuevo sobre qué se
investiga, cómo y quién hace la investigación en la educación en ciencias, y saber
con una cierta certeza y sistematicidad el estado del conocimiento producido. Por
tanto, se pretende reconstruir el estatuto epistemológico de la investigación en
Educación en Ciencias naturales que se practica en el país.
Por lo anterior, la pregunta de investigación que se plantea el proyecto es ¿Cuál es
el estatuto epistemológico de la investigación en Educación en ciencias que
ofrecemos en la nación, a través de nuestros programas de investigación, en
el periodo 2000-2011?
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3. MARCO TEÓRICO
La pregunta anterior hace necesario dilucidar los siguientes puntos: El campo de la
Educación en Ciencias, El estatuto epistemológico de la investigación en Educación
en Ciencias en Colombia y los programas de investigación. Estos aspectos
presentan en común la construcción de conocimiento a partir de la investigación en
el marco de unas líneas de investigación concretas las cuales son necesarias
ilustrar. Finalmente, las líneas de investigación que se evidencian a través de los
programas de investigación, permiten consolidar el estatuto epistemológico de la
Investigación en Educación en Ciencias, es decir ¿Quién investiga?, ¿Cómo 82
investiga? Y ¿Para qué investiga? En la Educación en Ciencias en Colombia.
a. Campo Disciplinar de la Educación en Ciencias
Un problema central en la sociedad a la cual se educa es la representación de un
pensamiento cultural científico, expresamente producido desde las ciencias
naturales para saber y entender sobre el mundo que nos rodea, preservarlo y
apropiar sus riquezas naturales sin agotarlas para el beneficio de esta generación y
las generaciones posteriores. Este problema implica lograr que los saberes, los
valores y la cultura que pretender representar una sociedad sean apropiados. Por
ello, es preciso que su enseñanza sea comprendida en el aprendizaje de los sujetos.
En consecuencia, la Educación en Ciencias se propone el desarrollo de una cultura
científica en la sociedad (Zambrano, 2007).
Bajo este panorama, la Educación en Ciencias se plantea entonces como un campo
que produce conocimientos para lograr la apropiación de la cultura científica. Según
los planteamientos de Bourdieu (1976) se asume que el campo es un espacio, un
lugar social constituido por relaciones objetivas entre posiciones adquiridas de
actores (estudiantes, maestros, investigadores, secretarios de educación municipal,
departamental, ministros de educación y otros) que luchan por apropiar el capital, el
beneficio del campo que puede ser de orden económico (acceso a los recurso
financiera), social (recursos a redes sociales y organizaciones) y/o cultural (recursos
logrados por la formación educativa) y/o cultural (recursos logrados por la formación
educativa (licenciatura, maestría, doctorado, postdoctorado)), cuyo fin último es el
alcance del reconocimiento de autoridad (prestigio, celebridad, conferencistas,
investigador, par evaluador, publicaciones y otros) en el interés rector (objeto de
conocimiento) que en el caso de la Educación en Ciencias se recoge en la pregunta
¿Cómo se construye el conocimiento disciplinar a partir del conocimiento del
estudiante y el conocimiento del maestro en el contexto de la enseñanza,
aprendizaje, evaluación de las ciencias naturales?.
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EL CONOCIMIENTO COMO BASE CONCEPTUAL PARA CONSTRUIR EL MUNDO DE LA EDUCACIÓN EN CIENCIAS
Fundamentos educativos generales
Bases epistemológicas
Mundo Socio / Natural
¿Qué teorias educativas orientan la Educación en
Ciencias?
¿Cómo influye el contexto socio-cultural en el
proceso enseñanza-aprendizaje – evaluación en la Educación en Ciencias?
¿Cómo influyen las políticas educativas estatales en
el campo disciplinar de la Educación en Ciencias?
¿Cómo se relaciona la ciencia, la tecnología. La
sociedad en la Enseñanza de las Ciencias?
El mundo curricular de
la EC
¿Cuáles son las finalidades que se plantean en el campo disciplinar de la Educación en Ciencias?
¿En qué consiste el desarrollo de una cultura científica en el campo de Educación en Ciencias?
¿Cómo se seleccionan, secuencian y temporalizan los contenidos y principios de las ciencias naturales?
El mundo de la enseñanza de la EC
¿Cómo la argumentación interviene los procesos de
construcción del conocimiento en el aula de ciencias?
¿Qué papel juega la historia y la epistemología en la
enseñanza – aprendizaje de las ciencias?
¿Cómo la naturaleza de las ciencias influye en los
procesos de enseñanza, aprendizaje y evaluación de las ciencias?
¿Cómo los recursos utilizados en el aula contribuyen
a optimizar la enseñanza – aprendizaje – evaluación de las ciencias?
El mundo del aprendizaje de la EC
¿Cómo se aprende ciencias?
¿Cómo la psicología aporta para los procesos de aprendizaje?
¿Cómo los actores participantes en el acto educativo reflexionan sobre su propio pensamiento?
¿Qué papel juega la historia y la epistemología en el aprendizaje de las ciencias?
¿Cómo los recursos utilizados en el aula contribuyen a optimizar la enseñanza – aprendizaje- evaluación
de las ciencias?
El mundo de la evaluación de la EC
¿Qué, como, para qué, con qué y a quién se evalúa en el campo de la educación en ciencias?
La resolución de esta pregunta se fundamenta en las bases epistemológicas que se
desarrolla en la Tabla No. 1:
83
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El mundo de la teoría – práctica
¿Cómo se relaciona la teoría y la practica en la Educación en Ciencias?
El mundo de la
formación ¿Cómo debe ser la formación de educadores en el
campo disciplinar de la educación en Ciencias?
El mundo de la investigación de la EC
¿Cómo se investiga en la educación en ciencias?
Tabla No.1: Bases Epistemológicas que estructuran el Campo de la Educación en
Ciencias
b. Estatuto Epistemológico 84
El estatuto epistemológico comprende el desarrollo de la investigación en
Educación en Ciencias en Colombia, tomando como referencia. La formación
investigativa en la Educación en Ciencias que actualmente se desarrollan en los
programas de investigación en Educación en ciencias responde a las siguientes
preguntas ¿Cuál ha sido el proceso de desarrollo de las líneas de investigación en
el País?, ¿Cuál es el estado actual de la investigación en Educación en Ciencias en
el País?, ¿Cómo se investiga?, ¿Cómo influyen los aspectos anteriores en el estado
de la educación en ciencias colombiana? Y ¿Cómo se diferencia la investigación
que se hace en el país y la investigación que hace la comunidad de investigadores
en Educación en Ciencias en el mundo?
c. Programas de Investigación
En este estudio el programa de investigación se conceptualiza desde los
planteamientos de Lakatos (1971), según el cual un programa de investigación está
constituido por un núcleo duro que se estructura a través de un conjunto de
principios básicos, convencionalmente aceptados e irrefutables por una decisión del
investigador. Adicionalmente, el núcleo lleva asociada una heurística que determina
dos tipos de reglas metodológicas, a saber: una que muestra los caminos de
investigación se deben evitar: heurística negativa y otra presenta los caminos que
se deben de seguir: heurística positiva. Esta última permite la construcción de un
cinturón de hipótesis auxiliares, que prevé anomalías y las transforman. Este
cinturón de hipótesis es el que resiste el peso de las contrastaciones para irse
ajustando y reajustando, o incluso ser sustituido por completo, para defender el
núcleo que de ese modo se hace más sólido (Lakatos, 1971; Díez y Moulines, 1999).
Lo anterior se puede expresar en la siguiente la tabla No. 2.
Elementos invariantes Elementos progresivos
Componente teórico Núcleo duro Cinturón protector
Componente Heurístico Negativa Positiva Tabla No. 2: Componentes Teóricos e Heurísticos del Programa de Investigación
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Programa de formación
en investigación en educación en ciencias
Programa de divulgación y validación
de investigación en educación en ciencias
Programa de regulación y
orientación de la investigación en
educación en ciencias
Princip
ios b
ásic
os
Los trabajos de grado presentados por los estudiantes de pregrado se asumen como investigación inicial.
La divulgación y validación del conocimiento construido a través de las investigaciones se realiza en congresos nacionales e internacionales en Educación en Ciencias.
A través de las convocatorias de Colciencias se regula la investigación en Educación en Ciencias
en Colombia.
Los trabajos de investigación presentados por los estudiantes de maestría se asumen como investigación intermedia.
La divulgación y validación del conocimiento construido a través de publicaciones en revistas y libros.
Colciencias orienta la investigación en Educación en Ciencias en Colombia.
Las disertaciones de doctorado es investigación avanzada
Los grupos de investigación orientados en las diversas instituciones (universidades) realizan investigaciones.
De acuerdo a la tabla No.1, los programas que se propusieron para el desarrollo de
esta investigación se presentan en la Tabla No. 3:
85
Tabla No. 3: Principios Básicos de los Programas de Investigación
Programa de Formación en Investigación en Educación en Ciencias. De
acuerdo a los principios básicos que fundamentan este programa mencionado en la
tabla No. 2, comprende el análisis de las líneas de investigación que orientan la
formación educativa en la Educación en Ciencias desde pregrado hasta posgrado
en programas de doctorado de educación en ciencias naturales, trabajos de grado
en las licenciaturas en Educación en Ciencias y Educación Ambiental, trabajos de
especializaciones, tesis de maestría y doctorado en educación en ciencias en las
instituciones educativas que tienen ese propósito de formación en la Educación
superior.
Programa de Divulgación y Validación de Investigación en Educación en
Ciencias. Según los principios básicos de este programa se comprende las líneas
de investigaciones que se presentan a los debates de orden nacional e
internacional en congresos y otros eventos del mismo carácter, con el propósito de
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divulgar, generalizar y validar el conocimiento producto de la investigación al todas
al interior del programa mencionado. En este sentido, el programa tiene como
propósito epistemológico la construcción del campo disciplinar de la Educación en
Ciencias.
Programa de Regulación y Orientación de la Investigación en Educación en
Ciencias. A través de este programa se regula y se controla la investigación que se
lleva a cabo por los grupos de investigación reconocidos por Colciencias con
relación al campo de la Educación en Ciencias. Este se refiere a los proyectos de
investigación financiados y apoyados por Colciencias a través de las convocatorias, 86
a través de las cuales se regula y controla el conocimiento producido por los grupos
y sus líneas de investigación.
d. Líneas de Investigación.
El concepto de línea de investigación (LDI) es conceptualizado como el conjunto de
problemas, referentes teóricos, métodos de indagación, hipótesis que se proponen
y las soluciones que se desarrollan en el Campo de la Educación en Ciencias. El
desarrollo conjunto de los elementos que constituyen la línea de investigación
contribuye a incrementar el conocimiento teórico y metodológico en dicho campo
disciplinar.
De lo anterior, deriva que la línea de investigación es un proceso de resolver un
problema o conjunto de problemas educativos en las ciencias a través de un método
determinado, cuyos resultados contribuyen a la elaboración conceptual del campo
de la Educación en ciencias en la sociedad, la región, la institución y en el aula.
La LDI como proceso en permanente construcción tiene un inicio conceptual, su
documento de fundación como referencia para su evolución en el tiempo y tiene un
documento final de desarrollo para su contrastación conceptual y en ese contraste
la LDI produce: conceptos, teorías, métodos de investigación, problemas,
publicaciones como: textos, artículos, ponencias. Además, la LDI se caracteriza por
hacer escuela, lo cual significa formar los futuros investigadores que permiten la
evolución progresiva de ésta en el tiempo. En este sentido, una LDI es inmortal, no
muere en el espacio y tiempo newtoniano, así, ésta pertenece al tiempo y al espacio
einsteniano. LDI supera su sujeto fundador y por último ésta se organiza en torno a
trabajos de grado, trabajos de investigación en Maestrías y disertaciones de
doctorado.
4. METODOLOGÍA
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Proponer una respuesta al problema objeto de estudio acerca del estado del ar te de
la investigación en la Educación en Ciencias que se ofrece en la nación, a través
del análisis crítico a los diferentes programas de investigación antes mencionados.
Así pues, esto implica conocer lo que se está realizando a nivel internacional en la
investigación en este campo durante el mismo periodo, y contrastarlo con las
investigaciones que se realizan a nivel nacional.
Para conocer el campo de la Educación en Ciencias a nivel nacional, se plantea
como hipótesis que conociendo cuales son las hipótesis de investigación
desarrollada por los profesores-investigadores, quienes direccionan los 87
programas de investigación permitirían saber la respuesta al problema en
cuestión. Para ello se recoge y analiza la información proveniente de cada uno de
los programas de investigación analizados, con el propósito de establecer el
Estatuto Epistemológico de la Educación en Ciencias del país.
a. Diseño Metodológico
La pregunta de investigación que se plantea el proyecto exige integrar tanto el
paradigma cuantitativo como el cualitativo, además triangular teorías, datos y
metodologías de investigación, con el propósito de validar los resultados
provenientes del estudio (Denzin, 1978). Las técnicas de investigación a utilizar para
recoger los datos serán el estudio documental y el análisis de contenido
(Krippendorff, 1990). De acuerdo a lo anterior, se plantea una heurística que permite
abordar el problema:
• Revisión Sistemática de la literatura internacional
Se toma como base los cuatro handbooks en el campo de la Educación en Ciencias
hasta el momento publicados, dado que estos recogen de manera amplia y profunda
las diferentes líneas de investigación que se han venido desarrollando. El objetivo
que se tenía con la revisión de esta literatura era identificar las líneas de
investigación desarrolladas a nivel internacional. Para ello, se llevó a cabo una
triangulación teórica en donde se compararon inicialmente las diferentes tablas de
contenido de los diferentes compendios (Ver Anexo 1), debido a que a partir de
ellas se logra una primera aproximación a la estructura del campo de la Educación
en Ciencias.
Posteriormente, se identificaron los artículos que juegan un papel clave dentro de
cada una de las secciones de los respectivos Handbooks, dado que éstos presentan
una perspectiva general y amplia de los diferentes elementos que constituyen el
cuerpo de la línea de investigación, y son desarrollados en los otros artículos que
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pertenecen a la misma sección del compendio en cuestión. A partir de este recurso
teórico se llevó a cabo un análisis a cada uno de los documentos seleccionados, lo
cual permitió evidenciar y sistematizar el marco teórico que subyace a cada una de
las líneas de investigación que constituyen el campo de la Educación en Ciencias a
nivel internacional. Vale la pena destacar, que cada uno de los documentos fueron
leídos por dos investigadores diferentes con el propósito de triangular la
información.
• Diseño de la Rejilla de análisis 88
Para establecer el estado del arte de la investigación en la Educación en Ciencias,
se tomó la decisión de utilizar la técnica del análisis de contenido, dado que, ésta
permite llevar a cabo una lectura sistemática, critica, objetiva, replicable, confiable
y validada a todos los documentos que componen la muestra, con la intención de
formular inferencias desde el contexto de los datos de los documentos en cuestión
(Krippendorff, 1990). Para recoger dicha información se diseñó una rejilla de análisis
de contenido (Ver Anexo 2), la cual tiene una estructura lógica constituida por un
conjunto de categorías deductivas e inductivas, que nos permitieron representar y
documentar el contenido, tanto manifiesto como latente que se encuentra en el
cuerpo de conocimiento. Cada uno de los documentos teóricos fue analizado a partir
de la rejilla de análisis por dos investigadores diferentes, con la intención de
triangular la información recogida a través de este instrumento.
• Recopilación y análisis de las publicaciones que se recogen de los
programas: Institucional, Convocatoria y Publico
El marco teórico y metodológico de este estudio permitió decidir cuál serían las
unidades de análisis, para ello se tomaron los referentes de Krippendorff (1990),
quien clasifica a las unidades de análisis como: unidades de muestreo; unidades de
registro y unidades de contexto. Las primeras son “aquellas porciones del universo
observado que serán analizadas” (Abela, 2000: p.13). El universo objeto de estudio
son todas las producciones documentales mediante las cuales los investigadores
han hecho públicas y sometido a discusión sus trabajos y resultados, que han salido
a la luz en el período 2000-2011. A continuación se describen los universos objeto
de estudio en cada uno de los programas de investigación.
En el programa de formación en investigación en educación en ciencias de
orden institucional, se recogen las tesis de pregrado, maestría y doctorado, las
cuales son analizadas a través de la rejilla de análisis. En este programa también
se analizan las Estructuras curriculares de los programas de doctorado que tienen
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la línea de investigación completa, dicho análisis se realiza a través de un análisis
teórico.
El programa de regulación y orientación de la investigación en educación en
ciencias de orden de Convocatoria, recoge los proyectos que han sido financiados
por Colciencias en el periodo de estudio. La revisión de estos proyectos se hace a
través de la lectura de los informes finales que tiene Colciencias y la aplicación de
la rejilla de análisis.
El programa de divulgación y validación de investigación en educación en 89
ciencias, analiza una muestra de ponencias del primer y Segundo Congreso
Nacional de Investigación en Educación en Ciencias y Tecnologías de EDUCyT. En
este programa además se analiza las publicaciones en revistas nacionales e
internacionales realizadas por los investigadores del campo, este ejercicio se realiza
a través de la rejilla de análisis.
• Procesamiento global cuantitativo y cualitativo de la información
La vasta información recogida fue transformada en datos a través de un primer
análisis de contenido y ordenamiento conceptual, así que, este proceso permitió el
desarrollo de las diferentes categorías que estructuran la rejilla de análisis de
contenido. Adicionalmente, las categorías abiertas (ej.Qué problema plantea el
documento) complementaron el análisis de la documentación.
La anterior situación, permitió el establecimiento del Estado del Arte de la
investigación en Educación en Ciencias. Por tanto, se logró el establecer las el
conjunto de líneas de investigación que estructuran el campo de la Educación en
Ciencias en la nación, lográndose identificar el alto desarrollo de unas y la
emergencia de otras.
5. RESULTADOS
Después de haber realizado una descripción y ordenamiento conceptual de la
información recogida en los diferentes programas de investigación, se llevó a cabo
una teorización, la cual genera como uno de sus resultado un conjunto de líneas de
investigación que estructuran el campo de la educación en ciencias en la nación.
Para ello se efectuó un análisis de contenido a los documentos provenientes de: los
programa de formación en investigación en Educación en Ciencias; el programa de
regulación y orientación de la investigación en Educación en Ciencias; el programa
de divulgación y validación de investigación en Educación en Ciencias; además, las
líneas de investigación planteadas por los profesores investigadores a lo largo del
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estudio y posteriormente esta información fue triangulada y contrastada. A
continuación se presenta la descripción de las líneas de investigación a nivel
nacional que emergieron del estudio junto con los investigadores6 que han divulgado
el conocimiento producido en cada una de ellas.
a. La Relación del Conocimiento Científico y el Conocimiento
Común
Esta línea de investigación se focaliza desde un marco teórico constructivista de la 90
enseñanza de las disciplinas, basadas en los conceptos previos y espontáneamente
adquiridos por los alumnos. En este sentido, cuando el niño llega a la escuela tiene
unos conceptos previos para interpretar el fenómeno natural del mundo externo, es
decir, ideas espontáneas que necesariamente van a influenciar en forma positiva o
negativa con lo que estamos enseñando en el aula de ciencias.
De allí, se deriva el problema de investigación que sistemáticamente se aborda en
la línea en cuestión: se sabe que el alumno tiene un conocimiento previo de las
ciencias, pero el maestro no sabe cómo utilizarlo en la enseñanza, aprendizaje y
evaluación en la escuela; por ello, la importancia de investigar: cómo se logra la
relación entre lo que el alumno sabe previamente de su entorno (conocimiento del
alumno) y lo nuevo que el maestro enseña de las ciencias (conocimiento del
maestro).
La hipótesis fundamental de esta línea de investigación es asumir que el progreso
y avance de la enseñanza de las ciencias está determinado por la reflexión, análisis
e investigación de la construcción histórica educativa de los conceptos de las
ciencias, pensados epistemológicamente para explicar la razón de ser de su
naturaleza, su secuencia curricular, su lógica de descubrimiento y de justificación.
Estos elementos recogen lo que se ha denominado el valor educativo de la
enseñanza, aprendizaje y evaluación de las ciencias a la luz del contexto histórico–
epistemológico de su descubrimiento y justificación.
Finalmente, la formación, rectificación, progreso y desarrollo permanente de esta
hipótesis, es la que ha producido uno de los primeros textos sobre enseñanza de
las ciencias en el país titulado: “La relación entre el conocimiento del estudiante y
el conocimiento del maestro en las ciencias experimentales”. Actualmente esta línea
de investigación continua su desarrollo progresivo en el marco del grupo de
6 Es importante aclarar que este estudio no recoge la totalidad de los investigadores del campo de la
Educación en Ciencias a nivel nacional, dado que solo se tomaron en cuenta aquellos quienes pertenecen a las Universidades que tienen la l ínea completa de formación en Educación en Ciencias.
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investigación Ciencias Acciones y Creencias UPN-UV dirigido por Luis Enrique
Salcedo en la Universidad Pedagógica Nacional y Alfonso Claret Zambrano en la
Universidad del Valle. Vale la pena decir, que el profesor Carlos Uribe ha aportado
al desarrollo de esta línea, con sus estudios sobre el desarrollo de Competencias
Científicas. Adicionalmente, el profesor Oscar Eugenio Tamayo ha influido en el
desarrollo de la línea en cuestión a través de las investigaciones focalizadas en la
Formación y Evolución de los conceptos científicos.
b. La Enseñanza, Aprendizaje y Evaluación: Metacognición, Cambio
Conceptual, Resolución de Problemas, e Historia de las ciencias. 91
La línea de investigación de Enseñanza, aprendizaje y evaluación de las ciencias
naturales no solo se limita a articular el conocimiento del profesor y el conocimiento
del estudiante, sino que reflexiona sobre el conocimiento mismo, es decir,
metacognición, cambia el conocimiento de una posición inicial a una posición final
(Cambio conceptual), al contexto histórico y epistemológico donde ocurre el cambio
conceptual de las ciencias, que se toma como referencia para el cambio cognitivo
en el aula de clases y la manera como se trabaja en el aula a través de la resolución
de problemas.
Los múltiples estudios llevados a cabo en las últimas décadas en el campo de la
Educación en Ciencias, evidencian la revolución que se ha generado sobre la
enseñanza - aprendizaje – evaluación de las ciencias. De hecho, ésta ha sido
direccionada por la comunidad hacia los esfuerzos de reformas curriculares con el
propósito de mejorar la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias naturales.
En este sentido, el cuerpo de conocimiento que se ha generado a lo largo de las
últimas décadas de investigación en Educación en Ciencias, permite ver la
evolución progresiva en sus marcos teóricos de referencia. Así pues, los primeros
estudios que abordaron la problemática de la enseñanza y del aprendizaje de la
ciencia se focalizaron en marcos teóricos provenientes de disciplinas como la
psicología cognitiva basada en Piaget (1971), filosofía y la historia de la ciencia
según Khun (1970) y Toulmin (1961, 1972), los cuales dieron origen a la tendencia
de la investigación del Cambio Conceptual, donde el estudiante es considerado
como un sujeto epistémico que construye una realidad a través de la interacción
entre sus marcos teóricos y los fenómenos naturales, por tanto, para estos
educadores de profesores el conflicto conceptual y cognitivo juegan un papel clave
durante dicha construcción cognitiva.
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En el campo de la Educación en Ciencias, la primera teoría denominada Cambio
Conceptual es desarrollada por Posner et al, (1982), basada en las ideas en que el
conocimiento previo influencia el aprendizaje junto con la idea piagetiana de
asimilación y acomodación y el trabajo de filosofía de las ciencias de Khun, (1970)
y de Lakatos, (1972).
Ahora bien, la comunidad ha comenzado a girar su núcleo de investigación hacia
una tradición sociocultural, en donde el estudiante es conceptualizado como un
sujeto activo que interacciona con los miembros de una comunidad de aprendizaje
a través del discurso hablado y escrito, con el propósito de superar los conflictos 92
conceptuales y socioculturales de su contexto. Por consiguiente, los investigadores
y educadores de profesores adscriptos en esta tendencia, conciben el lenguaje
como un instrumento epistémico que le permiten a los estudiantes negociar
significados y formas de significar dentro de una comunidad de aprendizaje que
pertenece a una contexto singular. En este sentido, Ángel E. Romero (2011) y Oscar
E. Tamayo (2009) desde las investigaciones centradas en el lenguaje, la
argumentación y educación en ciencias, han trabajado la relación antes
mencionada.
El cambio conceptual a nivel internacional ha sido considerado una tradición de
investigación (Anderson, 2007), cuyo marco teórico ha estado fundamentado por la
filosofía historicista de la ciencia y por la psicología cognoscitiva (Piaget, Ausubel,
1978) y la propuesta Sociocultural (Vygostky, 1962). Así, esta tradición a lo largo
del tiempo es abordada desde diferentes perspectivas, en donde su foco de
investigación es el estudio del conocimiento previo del estudiante, además, de las
estrategias de enseñanza para lograr la intervención de estas representaciones.
Una perspectiva inicial de esta línea es lograr el cambio del conocimiento previo de
los aprendices a través del conflicto cognitivo, en tanto, otras posturas teóricas no
pretenden sustituir este conocimiento, sino, que éste debería evolucionar de manera
progresiva hacia las ideas de la ciencia. Recientemente, la comunidad de
educadores de ciencias está asumiendo la posibilidad de la coexistencia entre las
concepciones alternativas y los modelos teóricos de las ciencias que elaboran los
aprendices (Vosniadou y Ioannides, 1998).
Esta tradición a nivel nacional también ha tenido un amplio desarrollo, a causa, de
la importancia que ésta tiene para iluminar las prácticas educativas en el aula de
ciencias. Por ejemplo, Oscar Eugenio Tamayo (2001) con su disertación doctoral
“Evolución conceptual desde una perspectiva multidimensional”. Aplicación al
concepto de respiración”. Carlos Uribe (2005) con su trabajo de investigación
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“Pensar con la Ciencia” en el cual se aborda la manera cómo intervenir
cognitivamente a los estudiantes para el desarrollo de competencias científicas.
En la actualidad, la comunidad de educación en ciencias ha incrementado su interés
por la Metacognición, como un elemento clave de abordar en las múltiples agendas
de la investigación en su campo. Desde esta propuesta se asume que los
estudiantes cuando emprenden un proceso de aprendizaje intencionado, deberían
de ser capaces de comprometerse conscientemente con procedimientos
particulares tanto físicos como cognitivos, con la intención de monitorear su
progreso hacia las metas de investigación propuestas. Adicionalmente, sería 93
necesario que ellos fueran conscientes de los diferentes fines de la actividad de
aprendizaje con el propósito de evaluarlos, y reflexionar sobre los resultados
arrojados. Por tanto, este tipo de pensamiento consciente es el sello distintivo de la
metacognición de los sujetos. De acuerdo con Tamayo (2006, 2009), el
conocimiento metacognitivo se refiere al conocimiento que tienen las personas
sobre sus propios procesos cognitivos.
En conclusión, la metacognición es un amplio constructo teórico de gran utilidad en
la enseñanza de las ciencias (Gunstone & Mitchell, 1998; Martí, 1995; Meyer, 1998;
Sternberg, 1998), adicionalmente, ésta genera estrategias metodológicas de
enseñanza y aprendizaje (Osborne, 2000; Pintrich, et al. 1993; Tobías y Everson,
1996). Por otro lado, la Resolución de Problemas a nivel internacional en la década de los
noventa jugó un papel clave en el campo de la Educación en Ciencias. De hecho,
en el Handbook de Gabel (1998), se le dedicó toda una sección donde se
compilaron los trabajos de este tópico, sin embargo, el entusiasmo por abordar esta
línea ha decrecido, situación que se evidencia al no encontrar secciones sobre ésta
en posteriores Handbooks en Educación en Ciencias.
El tópico sobre evaluación es abordado por Cárdenas, et al (2010), los cuales
asumen la evaluación desde una perspectiva formativa más que acreditativa, cuyo
propósito es construir en el aula de ciencias una cultura de evaluación que
trascienda su uso como una forma de calificar y promover a los alumnos, para hacer
de ella un instrumento de aprendizaje y perfeccionamiento en las propuestas de
enseñanza que desarrollan los maestros.
En el contexto nacional se destaca el trabajo de Jessup (1998) el cual se focaliza
en atender las dificultades que presentan los estudiantes en el momento de
enfrentarse a las pruebas estandarizas, teniendo en cuenta una estructura lógica
basada en la resolución de verdaderos problemas. De ahí que, la resolución de
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problemas trascienda la actividad eminentemente científica e incide en otras esferas
de la vida individual y social.
El tópico de investigación de historia y enseñanza de las ciencias ha sido
ampliamente desarrollado en el contexto nacional, de hecho, en este estudio se ha
encontrado que tanto en los trabajos de pregrado, maestría y doctorado se ha
generado teoría que se focaliza en este tópico. La historia, epistemología y filosofía
de la ciencia se ha tomado como un referente teórico para diseñar el currículo de
las ciencias, con la intención de promover procesos de aprendizaje en las aulas de
ciencias, es decir, toma como referencia conceptual la historia y epistemología de 94
las ciencias para analizar el valor educativo de sus desarrollos en la enseñanza y el
aprendizaje de las ciencias.
Finalmente, el análisis del contenido a los documentos ha permitido evidenciar que
este tópico es abordado por varios grupos de investigación, por ejemplo, Ciencias,
Acciones y Creencias (UPN-UV), con los profesores Alfonso Claret Zambrano y Luis
Enrique Salcedo; Ciencia, Educación y Diversidad (UV) con el profesor Edwin
García; Física y Cultura (UPN) con la profesora María Mercedes Ayala; DIDAQUIM
(UD), con el profesor Álvaro García. Grupo de estudios culturales sobre las ciencias
y su enseñanza- ECCE con el profesor Ángel Romero.
c. La relación entre la teoría y la práctica en las ciencias experimentales a través del laboratorio escolar.
Esta línea de investigación viene desarrollándose a partir del trabajo de diferentes
grupos de investigación a nivel nacional, uno de ellos es el grupo Ciencia, Educación
y Diversidad de la Universidad del Valle, dirigido por el profesor Edwin García, a
partir de los marcos teóricos y metodológicos que se derivan de su tesis de maestría
y doctorado respectivamente: “Construcción del fenómeno eléctrico en una
perspectiva de campos”; “Las prácticas experimentales en los textos y su influencia
en el aprendizaje: aporte histórico y filosófico en la física de campos” (2011). De allí
que el propósito del grupo es el de querer superar la brecha y la forma convencional
con que se asume la relación teoría y práctica en las aulas de ciencias naturales.
Por tanto, el grupo se propone replantear el papel de la experimentación en la
construcción del conocimiento científico, de acuerdo con los nuevos enfoques de la
filosofía de las prácticas experimentales, para ello, juega un papel clave pensar el
experimento no como subsidiario de la teoría, sino como un medio a través del cual
se logra la construcción del conocimiento científico dentro de un contexto social
(García, 2011). De allí que, el giro hacia la práctica en filosofía de la ciencia, obliga
a que los temas de racionalidad, objetividad, verdad y mundo dejen de ser tratados
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desde la teoría y a que se redefinan nuevos problemas filosóficos, promoviendo una
nueva imagen de la ciencia. (Iglesias 2004). Reconocer entonces la importancia y
la validez de las prácticas experimentales en la constitución de la ciencia, resulta
ser un elemento fundamental para pensar en el diseño de propuestas de enseñanza
de las ciencias.
El grupo de investigación interinstitucional Ciencias, Acciones y Creencias UPN-
Univalle ha desarrollado un trabajo en esta línea consistente en el diseño de una
secuencia de actividades específicamente dirigida al desarrollo de competencias
científicas en estudiantes de grados 7 y 8, complementarias a las actividades más 95
dirigidas al aprendizaje de los contenidos disciplinares7 (Uribe, 2005). Estas
actividades plantean desafíos cognitivos situados en la Zona de Desarrollo Próximo
de los estudiantes, que surgen en situaciones experimentales derivadas de las
uti lizadas por Inhelder y Piaget en sus estudios empíricos sobre el desarrollo de los
esquemas lógicos que integran el pensamiento formal8. Así pues, las actividades se
realizan en el laboratorio escolar empleando recursos de fácil adquisición y en
algunos casos recursos caseros. Los datos obtenidos por los estudiantes
constituyen la materia prima de sus razonamientos y sus explicaciones, o en general
de sus intentos de resolución del problema respectivo. Pero el objetivo no es que
los estudiantes lleguen a los conceptos disciplinares prefijados, sino estimular su
actividad cognitiva científica a un nivel de abstracción un poco mayor del que
dominan.
Esta estimulación desafiante les permite desarrollar competencias como la
identificación y control de variables, la construcción de sistemas abstractos de
clasificación, el razonamiento proporcional, combinatorio, probabilístico y
correlacional, la modelación, la construcción de modelos y la definición de variables
compuestas, y en general el pensamiento hipotético deductivo y proposicional, que
está en la base de las competencias científicas. Dentro de los varios aspectos del
modelo didáctico utilizado en el diseño y aplicación de las unidades diseñadas que
cabría mencionar, debe destacarse el énfasis dado al trabajo en equipo en el que
los estudiantes actúan como mediadores del desarrollo cognitivo de sus
compañeros y el fomento a la metacognición.
Otro grupo de investigación que viene direccionando el desarrollo de la línea en
cuestión es el de Física y Cultura adscripto a la Universidad Pedagógica Nacional
(UPN) que se ha preocupado por la relación entre el experimento y la construcción
7 La secuencia está inspirada en la desarrollada por P. S. Adey and M. Shayer, Really Raising Standards. Cognitive Intervention and Academic Achievement (London: Routledge, 1994). 8B. Inhelder and J. Piaget, De La Lógica Del Niño a La Lógica Del Adolescente (Buenos Aires: Paidos, 1972).
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de magnitudes, con el fin de que desde ella se generen elementos para el desarrollo
de propuestas de enseñanza significativas y contextualizadas sobre los contenidos
de ciencias (Malagón et al, 2011).
3.4 Las nuevas tecnologías de la informática y la comunicación y su relación con la educación en ciencias naturales. - Inteligencia Artificial y Procesos de Razonamiento
Esta línea de investigación cuenta con un desarrollo incipiente tanto a nivel nacional
como internacional, no obstante, es considerada por las políticas estatales y por los 96
diseñadores de currículo como un elemento clave para mediar los procesos de
enseñanza y aprendizaje de las ciencias. De allí, que se estén promoviendo
programas como: “Computadores para Educar”, con el propósito de que las
escuelas cuenten con computadores y otros artefactos tecnológicos para la
enseñanza (ej., tableros electrónicos, Tablets, entre otros). Aunque las políticas
gubernamentales apuntan hacia el desarrollo de las TIC, esta línea de investigación
no refleja aún un crecimiento en el contexto nacional, quizás uno de los factores que
justifiquen este hecho, es la carencia de profesores con disertaciones que aborden
problemas relacionados con esta línea.
Las TIC son consideras como instrumentos mediadores en los procesos de
enseñanza y aprendizaje de los contenidos de las ciencias, dado que éstas permiten
que los estudiantes puedan establecer una relación entre el conocimiento previo y
los conceptos de las ciencias que se le presentan en el aula, lo anterior, está
fundamentado por un marco teórico constructivista. Además, estas tecnologías son
consideradas potencialmente útiles, ya que permiten generar ambientes de
aprendizaje alternativos a los tradicionales, donde los estudiantes se sienten
cómodos y atraídos por las ciencias.
La investigación en esta línea aunque débil ha generado un marco teórico y
metodológico, el cual ha orientado a los diseñadores de las políticas educativas para
que tomen en cuenta los mediadores tecnológicos como elementos claves para las
reformas curricuales en ciencias. De ahí que, dentro de la comunidad de Educación
en Ciencias se haya comenzado a llevar a cabo estudios que están centrados en el
diseño, aplicación y evaluación de software educativo en la enseñanza de las
ciencias (García, 2011; Víafara, 2003). Adicionalmente, esta línea de investigación
no solo la desarrollan profesionales de la Educación en Ciencias, sino, también, se
abordan por las facultades de Ingeniería y tecnologías de las Universidades, en
muchos casos sin un marco teórico proveniente del campo de la Educación en
Ciencias.
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3.5. Desarrollo Curricular en Ciencias Naturales.
Esta línea de investigación tiene un desarrollo en el contexto nacional a partir de los
trabajos y proyectos realizados por el grupo de investigación interinstitucional:
Ciencias, Acciones y Creencias UPN-UV. Dicha línea ha estado orientada por el
profesor Alfonso Claret Zambrano de la Universidad del Valle, donde el currículo
como el campo práctico de la educación se asume como un proceso social, el cual
está constituido por la interacción sinérgica de los diferentes procesos: el currículum
estatal, el currículum planeado, el currículum procesado y el currículum obtenido. 97
El currículo estatal constituye un marco de referencia conceptual para analizar los currículos planeado, procesado y obtenido. Este currículo está plenamente establecido en los lineamientos curriculares de ciencias naturales y educación
ambiental, los estándares básicos de competencia en ciencias naturales, y demás documentos normativos establecidos por el Ministerio de Educación.
El currículo planeado, se origina del proceso de transformación del currículo estatal, a partir del sistema de conocimientos, concepciones, valores y cultura del maestro.
El currículo procesado es aquel que el maestro efectivamente realiza a través del desarrollo de sus clases, según el contexto de su proyecto educativo institucional
(PEI). En este sentido, el currículo procesado está influenciado por el PEI en términos de concepciones teóricas educativas, su misión, su visión, su modelo
pedagógico, conceptos, procesos, actitudes y valores. El currículo obtenido es lo que el estudiante efectivamente logra después de pasar
por la actividad educativa científica del currículo del maestro. Este currículo está determinado por lo que el estudiante adquiere de las ciencias a las cuales ha sido
expuesto didácticamente (Zambrano y Mosquera, 2010; Sacristán, 2007).
Un referente, fundamental para los trabajos ubicados en esta línea es la propuesta
de Stenhouse (1998), quien asume al currículo como una hipótesis de investigación
que debe ser contrastada a partir de la práctica educativa de los maestros, en este
sentido, el rol de ellos es el de maestro investigador en el aula de ciencias.
Los desarrollos teóricos y metodológicos de esta línea de investigación se pueden
evidenciar en el proyecto financiado por la Fundación Promigas: “Un Currículo
Alternativo para la enseñanza de la Ciencias Naturales y Educación Ambiental en
la educación básica y media en instituciones educativas del distrito de
Barranquilla” y el financiado por Colciencias “Un Currículo Alternativo para la
enseñanza de la Ciencias Naturales y Educación Ambiental en la educación básica
y media en instituciones educativas de la ciudad de Cali”.
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3.6. Contextos culturales - Educación ambiental – Educación en Ciencias en
Ambientes no Convencionales
El mundo socio cultural es uno de los fundamentos educativos generales de la
educación en ciencias. Este mundo vincula el contexto socio cultural al proceso de
enseñanza – aprendizaje y evaluación, igualmente relaciona ciencia, tecnología y
sociedad en la enseñanza de las ciencias. En este sentido, la educación ambiental
y los ambientes no convencionales son una expresión de esta relación.
98
Desde esta línea de investigación se asume el concepto de cultura, como la red de
significados y símbolos que comparte una comunidad, con el propósito de
interactuar socialmente (Geertz, 1973). En el marco de la enseñanza de las
ciencias, se entiende que en el aula de ciencias se establece esta red de
significados y símbolos, con el propósito de interactuar socialmente en la
enseñanza, aprendizaje y evaluación de las ciencias naturales en su contexto
curricular.
En el ámbito de los estudios nacionales sobre los contextos culturales en la
enseñanza de las ciencias, se destaca, el trabajo realizado por el grupo
INTERCITEC, dirigido por la profesora Adela Molina, de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas de Bogotá, quien desde su tesis doctoral9 (2000) viene
trabajando asuntos relacionados con la diversidad cultural, tratando de vincular los
elementos teóricos de la cultura a la escuela a través de la línea de investigación
llamada: Enseñanza de las Ciencias, Contexto y Diversidad Cultural.
Un estudio a destacar es el de “Aproximación interpretativa a la narración sobre la
naturaleza de cuatro niños y niñas” (Molina y otros, 2005), donde se presenta una
revisión amplia del concepto de cultura desde la antropología y los enfoques que se
han propuesto para caracterizar las configuraciones de sentido de los estudiantes y
profesores de diferentes culturas, desde la perspectiva de la Educación en Ciencias,
con enfoques tales como: World View de Cobern, el Cross Cultural de Aikenhead, y
los conglomerados de relevancias, de Molina. Posteriormente, el trabajo ofrece una
primera aproximación a las ideas de naturaleza de la cultura Sikuani y su contraste
con la idea occidental, a partir de las narrativas de los niños.
Adicionalmente, esta línea de investigación ha producido una vasta cantidad de
publicaciones donde se presentan los resultados teóricos y metodológicos que
9Conocimiento, Cultura y Escuela: Estudio de sus Interrelación a partir de las ideas de los niños (8-12 años) sobre las espinas del cactus
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viene desarrollando el grupo de investigación. Además, han servido de referente
para otros grupos que están produciendo en esta línea. Algunas publicaciones son:
"Las redes de maestros un espacio de diálogo intercultural" revista Nodos y Nudos;
Diversidad cultural e implicaciones en la enseñanza de las ciencias: reflexiones y
avances" revista Colombiana de Educación; "La resolución de problemas y sus
interrelaciones con el contexto cultural: determinación de referenciales para la
formulación de una propuesta de formación inicial de licenciados en química"
revista Enseñanza de las ciencias, entre otras.
Un presupuesto importante que se ha planteado en esta línea, es que los profesores 99
necesitan tomar conciencia de la variedad de concepciones del mundo de los
estudiantes (WorldViews), de modo que puedan comprender cómo los diferentes
trasfondos culturales se aproximan al aprendizaje de las ciencias. De esta manera,
podrán utilizar artefactos culturales, ejemplos, analogías y recursos comunitarios
que sean familiares a los estudiantes, lo cual es necesario para que la ciencia sea
relevante e inteligible para ellos. En una palabra, esta línea de investigación
muestra que la enseñanza de las ciencias debe ser culturalmente congruente.
Otro tópico que ha comenzado a jugar un papel clave dentro del campo de la
Educación en Ciencias es el de Ambientes no Convencionales, dado que, han
abordado el problema de la enseñanza y el aprendizaje de los conceptos de ciencias
en espacios diferentes a la escuela, por ejemplo, museos, zoológicos, parques
temáticos, bibliotecas, jardines botánicos, entre otros. La situación anterior, quizás
se da en respuesta a las posibilidades que brindan otros escenarios diferentes a la
escuela para acceder a la información. Desde luego, las investigaciones que se
inscriben en esta línea se proponen superar el hecho que los sujetos que vayan a
estos espacios solo obtengan información, pues se quiere transcender a la
construcción de conocimientos por parte de ellos en estos ambientes. Este tópico
de investigación ha sido desarrollado en nuestro contexto por el trabajo académico
del grupo de Educación en Ciencias Experimentales y Matemáticas (GECEM) de la
universidad de Antioquia a través de la dirección del profesor Carlos Arturo Soto
Lombana. Adicionalmente, Fanny Angulo ha venido continuamente presentando
desarrollos en la importancia que juegan los Ambientes no Convencionales, en la
enseñanza y aprendizaje de los contenidos del currículo de ciencias.
3.7. Conocimiento, Pensamiento y Formación del Maestro
En la comunidad de educadores profesores de ciencias, existe el consenso de que
la calidad de los procesos educativos en la escuela, dependen del desarrollo
profesional del profesorado. Esta situación evidencia que los aprendizajes de los
estudiantes están directamente relacionados con el qué y el cómo los profesores
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enseñan. Este qué y cómo enseñar depende del conocimiento de la disciplina y la
pedagogía, capacidades, que ha aprendido a lo largo de su formación y que
continua aprendiendo durante su práctica y experiencia.
Bajo este panorama, la línea de investigación en cuestión ha tenido un amplio
desarrollo tanto en el contexto nacional como en el internacional, dado que, se ha
concebido al maestro como un elemento clave en los procesos de enseñanza,
aprendizaje y evaluación. La situación anterior, se evidencia en el creciente interés
de los miembros de los grupos de investigación como ejemplo, Valbuena (2007),
Mosquera (2008), García A. (2009), Martínez, C. (2000) entre otras, quienes han
focalizado su objeto de investigación en el conocimiento, pensamiento y formación
del profesor.
Finalmente, el marco teórico que subyace al CPC (Conocimiento Pedagógico del
Contenido) (Shulman, 1986, 1987) ha sido asumido como un referente fundamental
para el diseño tanto de reformas curriculares, como de los cursos de aprendiendo a
enseñar ciencias. La apuesta al desarrollo de dicho marco, se sustenta en que éste
permite superar la brecha que se ha generado entre el conocimiento de la disciplina
y la pedagogía general.
4. CONCLUSIONES
La hipótesis de investigación del proyecto, plantea que para establecer el estatuto epistemológico de la Educación en Ciencias se necesita conocer las hipótesis de
investigación desarrolladas por los profesores-investigadores desde su formación de doctorado hasta la actualidad, dentro de los grupos de investigación a los cuales
pertenecen, y ser contrastadas con el cuerpo de conocimiento de los tres programas de investigación, a saber: i. Formación en investigación en educación en ciencias de orden institucional, ii. Regulación y orientación de la investigación en educación
en ciencias, y iii. Divulgación y validación de investigación en educación en ciencias. La anterior heurística investigativa permitió establecer que en la nación a lo largo del período 2000-2011, se desarrollaron las siguientes líneas de investigación: La Relación del conocimiento científico y el conocimiento común, La Enseñanza,
Aprendizaje y Evaluación: Metacognición, Cambio Conceptual, Resolución de Problemas, e Historia de las ciencias, La relación entre la teoría y la práctica en las
ciencias experimentales a través del laboratorio escolar, Las nuevas tecnologías de la informática y la comunicación y su relación con la educación en ciencias naturales. - Inteligencia Artificial y Procesos de Razonamiento, Desarrollo Curricular
en Ciencias Naturales, Contextos culturales - Educación ambiental – Educación en Ciencias en Ambientes no Convencionales y Conocimiento, Pensamiento y
Formación del Maestro.
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Las líneas de investigación evidenciadas por el proyecto “Establecimiento del estado del arte de la investigación en Educación en Ciencias en Colombia, 2000-
2011”, junto con la manera como éstas se interrelacionan, son consideradas la base fundamental para la estructura lógica del Campo disciplinar de la Educación en
Ciencias. Desde luego, que el contenido teórico y metodológico que subyace a las diferentes líneas de investigación podría ser utilizado por los diseñadores de las políticas educativas, entidades financiadoras de proyectos de investigación,
educadores de profesores e investigadores, como marcos alternativos para formular las futuras agendas de investigación en nuestro país.
En algunas de las líneas de investigación nacionales se tuvo dificultad para adscribirlas a una de las diferentes líneas evidenciadas a nivel nacional, dado que,
éstas han sido desarrolladas desde varios marcos teóricos provenientes de diferentes líneas de investigación. Decisión que han asumido los directores de las
líneas para poder resolver los problemas e interrogantes que se han formulado al interior del grupo de investigación. Por ejemplo, historia y epistemología de las ciencias; aprendizaje y cambio conceptual; y currículum.
Finalmente, la conceptualización sobre la línea de investigación generada desde
este estudio, permite articular los hallazgos derivados de los tres programas de investigación analizados: i. Formación en investigación en educación en ciencias de orden institucional, ii. Regulación y orientación de la investigación en educación en
ciencias, y iii. Divulgación y validación de investigación en educación en ciencias. De allí, que la investigación muestra que el campo disciplinar se fundamenta en la
enseñanza, aprendizaje y evaluación de las ciencias naturales como las categorías que atraviesan todas las propuestas de líneas de investigación consideradas en el orden nacional e internacional.
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Revista EDUCyT, 2013; Vol. 7, Junio – Diciembre, ISSN: 2215-8227
Zambrano, A; y Mosquera, C.J. (2010). Educación y Formación en Competencias
en Ciencias Naturales. Asociación Colombiana de Facultades de Educación
ASCOFADE
105
Revista EDUCyT, 2013; Vol. 7, Junio – Diciembre, ISSN: 2215-8227
Méto
dos
investigació
n
de
Anexo 1: Análisis Comparativo de las Tablas de Contenido de los Handbook
Categorías
Handbook
Enseñanza
Apre
ndiz
aje
y
cam
bio
conceptu
al
Resolu
ció
n
de
Pro
ble
mas
Educació
n d
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Cultu
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y
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las
cie
ncia
s
Tecnolo
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en
la
enseñ
anza
d
e
las
cie
ncia
s
His
toria y
filo
sofí
a d
e l
a
cie
ncia
106
Fraser y
Tobin (1998) Amplio
desarroll
o
(Sec. 2)
Amplio
desarrollo
(Sec.1)
Poco
desarroll
o en
otras
categorí
as
Amplio
desarroll
o
(Sec.6)
Amplio
desarrollo
(varias
secciones)
Amplio
desarrollo Mediano
desarrollo Amplio
desarroll
o
Ningún
desarrollo
explícito
Amplio
desarroll
o
Amplio
desarrollo
(Secc. 9)
Muy
amplio
desarr
ollo
(secc.
10)
Gabel (1994) Amplio
desarroll
o
(Cap. 2)
Amplio
desarrollo
(Sec. 2)
Muy
amplio
desarroll
o
(Sec. 3)
Mediano
desarroll
o10 (cap
1)
Mediano
desarrollo
(Cap. 13)
Mediano
desarrollo
(Cap.14)
Mediano
desarrollo
(Sección 5)
Mediano
desarroll
o
(Cap.
17)
Ningún
desarrollo
explícito
Poco
desarroll
o en otra
categorí
a
Poco
desarrollo
en otra
categoría
Ningún
desarr
ollo
explícit
o
10 A pesar de que algunas categorías están representadas en el Handbook del 94 en un solo capítulo, la extensión de éstos y su c arácter abarcador hace que el desarrollo del respectivo tópico sea comparable a los otros. En el campo de la educación del profesor de ciencias sin embargo este handbook si pre senta
l imitaciones, pues el capítulo 1 no va más allá de describir los programas de formación de docentes en Estados Unidos, especi almente la inicial.
Abell y
Lederman
(2007)
Muy
amplio
desarroll
o (sec. 3)
Amplio
desarrollo
(sec.1)
Ningún
desarroll
o
explícito
Amplio
desarroll
o
(Sec.5)
Amplio
desarrollo
(Sec. 4)
Mediano
desarrollo
en otra
categoría
Amplio
desarrollo
(Sec. 2)
Poco
desarroll
o
(cap 5)
Ningún
desarrollo
explícito
Poco
desarroll
o
(Cap 17)
Poco
desarrollo
(Cap 27)
Ningún
desarr
ollo
explícit
o
Fraser,
Campbell y
Tobin (2012)
Ningún
desarroll
o
explícito
Amplio
desarrollo
(sec.2)
Ningún
desarroll
o
explícito
Amplio
desarroll
o
(sec.3)
Amplio
desarrollo
(Sec. 6)
Amplio
desarrollo
(sec.5)
Amplio
desarrollo
(Sec. 1 y 4)
Amplio
desarroll
o
(Sec. 8,
9)
Amplio
desarrollo
(Sec. 7, 10)
Ningún
desarroll
o
explícito
Ningún
desarrollo
explícito
A1m07plio
desarr
ollo
(Sec.
11)
Revista EDUCyT, 2013; Vol. 7, Junio – Diciembre, ISSN: 2215-8227
Fecha Codificador:
Título del informe de investigación:
Autor (es) del artículo:
Nivel de formación del (los) autor (es):
Nacionalidad del (los) autor (es):
Universidad(es) del autor (es):
Publicado en (Titulo de la revista – Volumen – Número – Páginas):
Año y lugar de publicación:
Edición:
Población estudiada:
Área disciplinar:
Duración del estudio:
Criterios de
análisis
LINEA DE
INVESTIGACIÓN11
Pensamiento del maestro y la acción del docente.
Relación del conocimiento científico y el conocimiento común.
Enseñanza y aprendizaje meta cognitiva.
La relación entre la teoría y la práctica en las ciencias
experimentales a través del laboratorio escolar.
Resolución de problemas.
Las nuevas tecnologías de la informática y la comunicación y su
relación con la educación en ciencias naturales.
Desarrollo y evaluación de los procesos de razonamiento complejo
en ciencias.
Cambio conceptual.
Teorías implícitas.
Dificultades conceptuales de aprendizaje en ciencias.
Currículo.
Anexo 2: Rejilla de Análisis
El presente documento permite al codificador el análisis de contenido de la
producción documental que recoge las diferentes tendencias de la investigación en
educación en ciencias naturales en nuestro contexto.
108
11Debe seleccionarse el descriptor que mejor describe el tópico del trabajo. Sólo en caso de que no
corresponda a ninguno de los establecidos se hará una descripción abierta del tópico en el recuadro
Revista EDUCyT, 2013; Vol. 7, Junio – Diciembre, ISSN: 2215-8227
Educación ambiental.
Ambientes no convencionales.
Historia de las ciencias (Elaboración de conceptos científicos).
Contextos culturales en la enseñanza de las ciencias.
Otros (especifique en el siguiente recuadro:
Tipo de trabajo
(Lee et al. 2009) Artículo de investigación empírica. Documento que presenta de manera
detallada los resultados originales de proyectos de investigación. La
estructura lógica de este trabajo consta de: introducción, metodología,
resultados y conclusiones.
Artículo de reflexión. Documento que presenta resultados de las
investigaciones terminadas desde una perspectiva analítica, interpretativa o
crítica del autor, sobre un tema específico, recurriendo a fuentes originales.
Artículo teórico. Los autores en esta clase de documento se proponen dar
a conocer un nuevo marco teórico a la comunidad en educación en
ciencias.
Artículo de revisión. Documento que resulta de la revisión crítica de la
literatura sobre un tópico específico, sin que los autores planten una
postura fuerte.
Otros.
¿Qué problema
plantea el
documento?
¿Qué metodología
utiliza para su
desarrollo?
¿Qué resultados se
obtuvieron?
Conclusiones y
recomendaciones
Otro aspectos considerar:
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